The Character Concept in Evolutionary Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Wagner, Gunter P. (EDT)

出品人:

页数:622

译者:

出版时间:

价格:58.95

装帧:Pap

isbn号码:9780127300566

丛书系列:

图书标签:

• Evolutionary Biology
• Character Concept
• Phylogenetic Analysis
• Developmental Biology
• Systematics
• Morphology
• Genetics
• Evolutionary Development
• Biological Traits
• Character State

《演化中的生命形态：从单细胞到复杂系统的动态视角》 导言：理解生命的“为什么”与“如何” 生命，这一持续演化的现象，其核心魅力在于其无尽的适应性与复杂性。本书《演化中的生命形态：从单细胞到复杂系统的动态视角》旨在提供一个跨越生物学学科边界的宏大叙事，深入探讨生命是如何在地球漫长的历史中，从最基础的化学反应中涌现，并最终分化出我们今天所见到的多样性。我们不将演化视为一个静态的结果，而是将其视为一个由无数局部互动、环境压力与内在约束共同驱动的、永不停歇的过程。 本书的重点在于解析生命形态（Biological Forms）的生成、维持与改变的深层机制，尤其关注系统性和涌现性在生命历史中所扮演的角色。我们将探讨在不同时间尺度上，形态的改变是如何与遗传、发育、生态以及地质背景相互耦合的。 --- 第一部分：形态的基石——从分子到细胞的起源与基础 本部分将把读者的视角聚焦于生命最微小的尺度，探究形态得以建立的分子基础，并追溯生命起源的早期轨迹。 第一章：化学自组织与原始形态的涌现 我们从非生命的物质如何组织成具有初步“生命特征”的结构开始。这一章将详细审视化学演化的路径，讨论早期地球环境（如深海热泉或富含有机分子的原始汤）如何促进特定分子聚合体的形成。重点关注膜的自组装和原始遗传物质的稳定化。我们探索的是，在没有选择压力明确干预之前，哪些物理化学定律倾向于产生边界、内部环境与外部环境的区分，这便是最基础的“形态”的开端。我们将分析囊泡动力学，理解这些早期边界如何通过物质交换与内部化学反应的耦合，开始展现出类似代谢的特征。 第二章：细胞结构的原型与功能耦合 一旦有了边界，内部的组织便成为下一个关键。本章深入研究原核生物的结构基础。形态并非随机的，而是对早期生态需求（如营养获取、废物排出、抵抗渗透压）的直接响应。我们将比较不同类型的原核细胞骨架（或其前身）如何支撑细胞的形状，以及这些形状如何影响其运动方式和与其他细胞的相互作用。形态发生（Morphogenesis）的种子——细胞壁的合成、鞭毛的构建——将在此处被视为功能驱动下的早期形态固化。 --- 第二部分：多细胞性的革命——复杂性的诞生与形态调控 多细胞性是演化史上的一个重大转折点，它引入了新的组织层级和新的选择压力。本部分将聚焦于细胞如何协同工作，形成具有统一功能的复杂生物体。 第三章：细胞间通讯与群体形态的建立 从单细胞到多细胞的飞跃，关键在于细胞间通讯的出现。本章探讨早期真核生物如何发展出信号转导网络，使相邻的细胞能够同步其行为。我们审视粘附分子（Adhesion Molecules）如何从简单的接触点发展成为构建组织结构的骨架，以及这如何驱动了功能特化和组织分化。形态的复杂性不再仅仅是细胞数量的增加，而是细胞在空间和时间上如何被精确地组织起来。 第四章：发育过程中的形态可塑性与约束 发育（Development）是形态得以实现的蓝图。本章的核心是形态发生的可塑性——一个基因型如何在不同环境条件下产生不同的表型。我们将分析形态发生素梯度（Morphogen Gradients）的建立与解读机制，这些梯度是组织形状和器官布局的物理模板。同时，我们也关注发育约束（Developmental Constraints）：为什么某些形态变化似乎更容易在演化中实现，而另一些则被自然“禁止”？这涉及到早期发育路径的“路径依赖性”。 --- 第三部分：宏观形态的演化：环境、生态与功能适应 本部分将视角提升到物种和生态系统的层面，考察宏观形态如何响应全球性的环境变化和生态互动。 第五章：形态与环境的交互：水下、陆地与空气中的运动 生命形态的巨大差异，很大程度上是为适应不同物理介质（水、空气、土壤）而“优化”的结果。本章将系统分析流体力学和生物力学在塑造生物形态中的作用。例如，鱼类的流线型身体、鸟类的翼型结构、植物的茎干强度——这些都是形态对特定物理约束的精妙回答。我们不仅关注最终形态，更关注过渡形态（Transitional Forms）是如何在不同栖息地之间迁移时出现的。 第六章：生态相互作用驱动的协同演化与形态军备竞赛 形态的演化很少孤立发生。捕食者与猎物、寄生者与宿主之间的动态关系，是许多极端形态特化的强大驱动力。本章分析协同演化（Co-evolution）如何导致双方形态的周期性改变，例如伪装的复杂化和反伪装的出现。此外，物种间的竞争（Interspecific Competition）如何塑造群落结构和物种间的资源利用形态，例如根系结构或觅食工具的特化。 第七章：形态的“重用”与演化的创新：同源性与趋同性 演化很少从零开始。本章探讨生物形态的历史遗产。同源结构（Homology）揭示了祖先形态如何被“重用”和修改以适应新功能。同时，趋同演化（Convergent Evolution）展示了在相似的生态压力下，不相关的谱系如何独立地发展出相似的形态解决方案。这种对“已知工具箱”的再利用，是理解生命形态多样性的关键视角。 --- 结论：动态平衡与未竟的演化之路 本书最终总结道，生命形态是一个自适应系统，它在内在的结构约束（如发育机制和物理定律）与外在的选择压力（如环境变化和生态互动）之间不断寻求一种动态的、暂时的平衡。生命形态的演化并非线性进步，而是充满试错、路径依赖和偶然性事件的复杂旅程。 《演化中的生命形态》旨在为读者提供一个分析工具箱，使他们能够以一种更具系统性和历史感的方式，去审视我们周围乃至地质记录中所有生命体的结构与功能，理解它们“看起来为什么是这样”，并预测未来形态演化的潜在轨迹。

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